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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119989473B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510061555.5，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法及系统是由秦湘渝;吴蓓;唐伟;车阿大;张淙柟;丁东;李吉帅设计研发完成，并于2025-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法及系统，涉及高铁设计技术领域，该方法包括：获取高铁轨枕数据，根据所述高铁轨枕数据刻画高铁轨枕的自愈机制及失效过程；基于所述自愈机制和失效过程，以最小化高铁轨枕长期平均成本率为目标，以自愈资源投入量和轨枕更换年龄为决策变量，以自愈资源使用率和轨枕性能指标为约束，构建自愈资源设计决策模型；通过搜索算法求解所述自愈资源设计决策模型，得到最佳自愈资源投入量和最佳轨枕更换年龄。本发明通过综合考虑轨枕的可靠性与成本效益，建立自愈资源设计优化模型，旨在实现自愈资源的优化配置，以提高轨枕的可靠性和降低运维成本。

本发明授权一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于可靠性的高铁轨枕自愈资源设计方法，其特征在于，包括： 获取高铁轨枕数据，根据所述高铁轨枕数据刻画高铁轨枕的自愈机制及失效过程，包括： 利用随机过程对高铁轨枕的自愈机制及失效过程进行数学刻画，包括区分I型冲击和II型冲击对轨枕的不同影响，其中I型冲击可通过轨枕中嵌入的自愈资源自愈、II型冲击不可自愈，并揭示它们之间的相关性；具体包括： 轨枕有K+1个退化状态，对应I型冲击造成的累积损伤，状态空间为S＝{0,1,2,…,K}，0表示完美状态，N表示失效状态； 轨枕中有M单位的自愈资源，每隔时间间隔Z，轨枕将进行一次自愈尝试，尝试将退化状态从i，1≤i＜K，转移到紧邻的退化状态i-1； 轨枕有M+1个自愈资源消耗状态，状态空间为H＝{0,1,...,M}，当轨枕处于退化状态i，1≤i＜K，时，每次自愈尝试将以概率ηi,mn使自愈资源消耗状态由m，m∈H，转移到n，m≤n≤M，并且有 I型冲击的发生服从参数为λ1的齐次泊松过程，且每次冲击以概率γi,j使轨枕从退化状态i转移到退化状态j，并且有 II型冲击发生服从参数为λ2的齐次泊松过程，且每次II型冲击对轨枕造成的伤害依赖于轨枕当前所处的退化状态，当轨枕处于退化状态i时，第g次II型冲击对系统造成的伤害为Yi,g，是独立同分布的随机变量，其累积分布函数和概率密度函数分别为和当某次II型冲击所带来的伤害超过轨枕所能承受的失效阈值D时，轨枕发生失效； 基于所述自愈机制和失效过程，以最小化高铁轨枕长期平均成本率为目标，以自愈资源投入量和轨枕更换年龄为决策变量，以自愈资源使用率和轨枕性能指标为约束，构建自愈资源设计决策模型； 所述自愈资源设计决策模型为： 其中，M、τ分别表示自愈资源投入量和轨枕更换年龄，Cp表示新轨枕的购置费用，CmM表示自愈资源投入费用，CoETo表示轨枕运行产生的费用，Cf表示轨枕失效产生的费用，表示更换轨枕产生的维修费用，ETo、EM分别表示轨枕在一个更换周期内的平均运行时间和平均更换时间，Rτ表示τ时刻的轨枕可靠度，ruETo表示轨枕在一个更新周期内的平均自愈资源利用率，Umin表示平均自愈资源利用率阈值，A表示轨枕的稳态可用度，Amin表示稳态可用度阈值； 通过搜索算法求解所述自愈资源设计决策模型，得到最佳自愈资源投入量和最佳轨枕更换年龄。

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